JPH09167003A - 動作確認用操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つのラインに設置された多数のロボットに
対するプログラムを作業単位のプログラムをもとに自動
作成しうる生産システムにおいて、プログラムされた各
作業単位の動作を確認するため各作業単位での操作が可
能な動作確認用操作装置を提供する。 【解決手段】 作業単位のプログラムを表示するディス
プレイ２３と、モード（単独、ステップ、サイクル）を
選択するスイッチ３４と、ロボット・作業・部品を選択
するスイッチ群３６等を備えた統一操作装置２０を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つのラインに設
置された複数の作業設備に対するプログラムを作業単位
のプログラムをもとに自動生成することができる生産シ
ステムにおいて、プログラムされた各作業単位の動作を
確認するため各作業単位での操作が可能な動作確認用操
作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボットの教示（ティーチング）
作業は、多くの場合、ティーチングペンダントと呼ばれ
る操作盤を使って実際にロボットを動かし、所要の情報
を入力することによって行われている。しかしこの方法
では、複雑な動作を教えるためには膨大な時間がかか
り、しかもティーチング作業をしている間はラインを停
止させなければならない。

【０００３】この問題を解決するため、近時、オフライ
ン・ティーチングと呼ばれる教示方法が開発され、実用
化されつつある。オフライン・ティーチングは、３次元
ＣＡＤで作成したロボットの形状をもとに、グラフィッ
クス画面でシミュレーションしながらコンピュータ上で
動作プログラムを作る方法である。このオフライン・テ
ィーチングによれば、ライン上のロボットを利用する必
要がなく、しかもコンピュータ上でティーチングを行う
ためティーチング作業の効率化が図られる。しかしこの
方法にあっても、ラインに多数のロボットが設置され、
これら多数のロボットがそれぞれ異なる動作をするよう
な場合には、すべてのロボットに対してティーチングを
行う必要があるため、ティーチング作業の効率化が図ら
れているといっても一定の限界がある。

【０００４】そこで、１つのラインに多数の異なる作業
を行うロボットを多数配置することが一般的となった今
日、多数のロボットを協調させて動かすためのティーチ
ングをさらに効率的に行うべく、作業単位のプログラム
を利用して各ロボットの動作プログラムを自動作成する
技術が提案されている（本出願人に係る特願平７−００
９１４９号、同７−００９１５０号、同７−００９１５
１号など）。ここで、各作業単位は１つのワークと１つ
の作業要素とで構成され（この組合せにより１つの動作
が決まる）、このような作業単位をそれぞれ適当なロボ
ットに割り当てることによって作業単位のプログラムが
編成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように作
業単位のプログラムをもとに各ロボットの動作プログラ
ムを自動作成する従来の技術にあっても、作業単位のプ
ログラムをもとにプログラムされた多数のロボットを集
合体として見た場合に、この集合体を動かすための操作
装置、すなわち、プログラム後各作業単位の動作を確認
するため各作業単位で集合体を操作することができる操
作装置がなく、したがって動作確認における利便性の点
で問題があった。従来のティーチングペンダントでは、
対応する個々のロボットの動作しか実行させることがで
きないため、作業単位で動作の確認を行いたいという要
求に対応することができない。

【０００６】本発明は、１つのラインに設置された多数
のロボットに対するプログラムを作業単位のプログラム
をもとに自動作成することができる生産システムにおけ
る上記の課題に着目してなされたものであり、プログラ
ムされた各作業単位の動作を確認するため各作業単位で
の操作が可能な動作確認用操作装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、複数のワークに対する一連
の作業を複数の作業設備を用いて行う生産システムで、
１つのワークと１つの作業要素とで定義される各作業単
位ごとにそれを実行する作業設備を割り当て、この割当
て結果から各作業設備のプログラムを自動生成し、各作
業設備の動作を統括的に制御する制御手段を備えた生産
システムにおいて、プログラム後の各作業単位の動作を
確認するための操作装置であって、１または複数の作業
単位からなるプログラムを表示する表示手段と、当該表
示手段に表示されているプログラムの中から動作確認し
たい作業単位を選択する選択手段と、当該選択手段によ
って選択された作業単位の動作確認指令を前記制御手段
へ出力する出力手段とを有することを特徴とする。

【０００８】この発明にあっては、表示手段は１または
複数の作業単位からなるプログラムを表示する。表示さ
れるプログラムは制御手段によってすでに編集されたも
のである。選択手段は表示手段に表示されているプログ
ラムの中から動作確認したい作業単位を選択する。出力
手段は選択手段によって選択された作業単位の動作確認
指令を制御手段へ出力する。これにより、制御手段は当
該作業単位に関係してすでに作成してある割当て作業設
備のプログラムを当該作業設備のコントローラへ出力す
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記選択手段は動作確認したいワー
ク、作業要素、および作業設備の組合せを変更するため
の変更手段を含むことを特徴とする。

【００１０】この発明にあっては、変更手段は動作確認
したいワーク、作業要素、および作業設備の組合せを変
更する。これにより、表示手段に表示されているプログ
ラムとは別に、動作確認したい作業単位をユーザが自由
に選択することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
装置構成図である。ここでは、ライン上に作業設備とし
て３台のロボット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（＃１、＃
２、＃３）を配置し、これら３台のロボット１０ａ〜１
０ｃによって複数のワーク（たとえば、サイドベントグ
リル（ＳＶＧ）、ダクトなど）に対する所定の一連の組
立作業を行う場合を例にとる。各ロボット１０ａ〜１０
ｃにはそれぞれ専用のロボットコントローラ１１ａ、１
１ｂ、１１ｃが接続され、このロボットコントローラ１
１によって対応するロボット１０の動作が制御される。
各ロボット１０ａ〜１０ｃの動作プログラムは後述する
統一制御装置から対応するロボットコントローラ１１
ａ、１１ｂ、１１ｃに与えられる。なお、各ロボットコ
ントローラ１１ａ〜１１ｃにはそれぞれ図示しないティ
ーチングペンダントが接続されている。

【００１２】統一制御装置１２は制御手段として機能す
るものであって、各ロボットコントローラ１１ａ〜１１
ｃと接続するためのインタフェース１３と、起動シーケ
ンス（どの順序でどのロボットがどう動くか）を制御す
る起動シーケンス制御部１４と、おのおののワーク、作
業要素、ロボットの組合せを編集して作業単位のプログ
ラムを作成する作業編成部１５と、作業編成部１５で作
成された作業単位のプログラムをもとに各ロボット１０
ａ〜１０ｃの動作プログラムを作成するプログラム作成
部１６と、プログラムの自動作成に必要な所定の情報を
記憶する各種ファイルや入力装置（後述するＣＡＤな
ど）から入力されたデータ、各部の処理結果のデータな
どを記憶する記憶部１７と、外部のＣＡＤシステム１９
と接続するためのインタフェース１８とから構成されて
いる。

【００１３】１つのワーク（サイドベントグリル、ダク
トなど）と１つの作業要素（把持、挿入など）とで１つ
の動作が決まるので、作業編成部１５で、このような作
業単位をそれぞれ適当なロボット１０ａ〜１０ｃに割り
当てることによって作業単位のプログラムが作成され
る。各ロボット１０ａ〜１０ｃの動作プログラムは、プ
ログラム作成部１６で、作業編成部１５で作成された作
業単位のプログラムと、ＣＡＤシステム１９から入力し
たＣＡＤシステム１９上でのシミュレーション結果によ
る教示データとから自動的に作成される。プログラム作
成部１６で作成された各ロボット１０ａ〜１０ｃのプロ
グラムは、起動シーケンス制御部１４で起動シーケンス
の制御を受けながら、インタフェース１３を介して各ロ
ボットコントローラ１１ａ〜１１ｃへ出力される。

【００１４】統一制御装置１２には本発明に係る統一操
作装置２０が接続されている。この統一操作装置２０は
作業単位での操作を可能とするものであって、統一制御
装置１２と接続するためのインタフェース２１と、統一
制御装置１２に出力すべき操作の指示データを作成する
出力手段としての指示データ作成部２２と、統一制御装
置１２内の作業編成部１５で作成された作業単位のプロ
グラムを表示する表示手段としてのディスプレイ２３
と、ディスプレイ２３上へのデータの表示処理を行う表
示処理部２４と、操作のための選択手段としての各種キ
ースイッチ２５と、キースイッチ２５からの入力データ
を処理するキー入力処理部２６と、各部の処理結果のデ
ータなどを記憶する記憶部２７とから構成されている。

【００１５】図２は統一操作装置２０の一例を示す外観
図である。この統一操作装置２０は、従来の操作装置
（ティーチングペンダントなど）と共通の、非常停止ス
イッチ３０、起動スイッチ３１、停止スイッチ３２、オ
ーバライドスイッチ３３などを有するほか、本案に特徴
的な部分として、作業単位のプログラムを表示するディ
スプレイ２３、モード（単独、ステップ、サイクル）を
選択するモード選択スイッチ３４、ディスプレイ２３上
のプログラムまたはステップを選択する表示選択スイッ
チ３５、作業単位を構成するロボット、作業要素、部品
（ワーク）を選択する作業単位選択スイッチ３６などを
有している。ステップモードはディスプレイ２３上で選
択されたステップのみを動かすためのモードであり、サ
イクルモードはディスプレイ２３上に表示されているプ
ログラムの一連の動きを実行させるためのモードであ
り、単独モードはディスプレイ２３上に表示されている
プログラムとは別に部品、作業、ロボットの組合せを任
意に選択して実行させるためのモードである。なお、変
更手段はモード選択スイッチ３４と作業単位選択スイッ
チ３６とで構成されている。

【００１６】次に、フローチャートを参照して本システ
ムの動作を説明する。図３はステップ／サイクルモード
選択時の統一操作装置２０の処理手順を示すフローチャ
ート、図４はその時の統一制御装置１２の処理手順を示
すフローチャートである。

【００１７】ステップ／サイクルモードでは、統一制御
装置１２ですでに作成されているプログラムをプレイバ
ック（再生）するための処理が行われ、起動スイッチ３
１を押す（オン）ことによってトリガーされる。

【００１８】すなわち、統一操作装置２０は、モード選
択スイッチ３４によりステップ／サイクルモードが選択
された状態において起動スイッチ３１が押されると（ス
テップＳ１）、これをトリガーとして所定のプログラム
がスタートし、表示選択スイッチ３５によりディスプレ
イ２３上に表示選択されている現在設定中のステップ／
プログラムを認識し（ステップＳ２）、指示データ作成
部２２で、操作の指示データを作成する（ステップＳ
３）。指示データの一例は図５に示すとおりであり、選
択されたモード、プログラム番号、ステップ番号、オー
バライドなどの各種情報から構成されている。ステップ
Ｓ３で作成された指示データはインタフェース２１を介
して統一制御装置１２へ送信される（ステップＳ４）。
その後、停止スイッチ３２が押されたかどうか、起動ス
イッチ３１が押されたままかどうかを判断し（ステップ
Ｓ５、ステップＳ６）、停止スイッチ３２が押された場
合または起動スイッチ３１がオフされた場合には停止指
示を統一制御装置１２へ送信し（ステップＳ７）、一連
の処理を終了する。

【００１９】このとき、一方で、統一制御装置１２は、
図３中のステップＳ４の処理結果として統一操作装置２
０から指示データ（図５参照）を入力すると（ステップ
Ｓ１１）、記憶部１７に記憶されているすでに設定済の
プログラムの中から、指示データに示された番号のプロ
グラム（ステップモードのときはさらにそのステップ番
号のプログラム）を読み出し（ステップＳ１２）、読み
出したプログラムを関係するロボット１０のロボットコ
ントローラ１１へ送信する（ステップＳ１３）。これに
より、各ロボット１０は指定された作業単位の動作をそ
れぞれ行うことになる。その間、図３中のステップＳ７
の処理結果として統一操作装置２０から停止指示を入力
すると（ステップＳ１４）、各ロボットコントローラ１
１へ停止指令を出力する（ステップＳ１５）。

【００２０】たとえば、図２に示すディスプレイ２３に
表示されているプログラムを例にとると、ステップモー
ドにおいてプログラム１のステップ３を選択した場合、
起動スイッチ３１を押すことによって、サイドベントグ
リル＃２を把持するという作業単位の動作をロボット＃
２が実行する。また、サイクルモードにおいてプログラ
ム１を選択した場合には、起動スイッチ３１を押すこと
によって、ステップ１の動作（サイドベントグリル＃１
を把持する動作をロボット＃１が行う）、ステップ２の
動作（ダクトを把持する動作をロボット＃３が行う）、
ステップ３の動作（サイドベントグリル＃２を把持する
動作をロボット＃２が行う）、ステップ４の動作（ダク
トを挿入する動作をロボット３が行う）を各ロボット１
０ａ〜１０ｃが順次行う。

【００２１】なお、ここでは、起動スイッチ３１をオフ
した場合も停止指示を送信するようにしているが、これ
に限定されない。たとえば、起動スイッチ３１をオフし
た場合は一時停止の指示を送信し、再度起動スイッチ３
１をオンすれば続行の指示を送信する、すなわち、起動
スイッチ３１がオンしている間ロボット１０は動き続
け、起動スイッチ３１がオフされるとロボット１０が一
時停止するように構成することも可能である。このと
き、停止スイッチ３２はロボット１０の動作を完全に中
止したい場合に押される。

【００２２】図６は単独モード選択時の統一操作装置２
０の処理手順を示すフローチャート、図７はその時の統
一制御装置１２の処理手順を示すフローチャートであ
る。単独モードでは、作業単位選択スイッチ３６によっ
て指定されたロボット、作業、部品からなる１つの作業
単位をプレイバック（再生）するための処理が行われ
る。よって、単独モードを選択すれば、現在設定されて
いるプログラムとは別に、任意の作業単位を任意のロボ
ット１０に実行させて動作確認を行うことができる。こ
の単独処理もまた起動スイッチ３１を押す（オン）こと
によってトリガーされる。

【００２３】すなわち、統一操作装置２０は、モード選
択スイッチ３４により単独モードが選択された状態にお
いて起動スイッチ３１が押されると（ステップＳ２
１）、これをトリガーとして所定のプログラムがスター
トし、作業単位選択スイッチ３６によって選択されたロ
ボット、作業、部品を認識し（ステップＳ２２）、これ
らのデータを含む単独起動指示をインタフェース２１を
介して統一制御装置１２へ送信する（ステップＳ２
３）。その後、停止スイッチ３２が押されたかどうか、
起動スイッチ３１が押されたままかどうかを判断し（ス
テップＳ２４、ステップＳ２５）、停止スイッチ３２が
押された場合または起動スイッチ３１がオフされた場合
には停止指示を統一制御装置１２へ送信し（ステップ２
６）、一連の処理を終了する。

【００２４】このとき、一方で、統一制御装置１２は、
図６中のステップＳ２３の処理結果として統一操作装置
２０から指示データを入力すると（ステップＳ３１）、
記憶部１７に記憶されているプログラムの中から、当該
ロボットの該当プログラムを読み出し（ステップＳ３
２）、読み出したプログラムを指定された当該ロボット
１０のロボットコントローラ１１へ送信する（ステップ
Ｓ３３）。統一制御装置１２は、ロボットごとに作業単
位すべてのプログラムを備えているので、ロボット・作
業・部品の指示データから、当該作業単位を実行するロ
ボットのプログラムを容易に取り出すことができる。ス
テップＳ３３により、指定されたロボット１０は起動
し、指定された作業単位の動作を行う。その間、図６中
のステップＳ２６の処理結果として統一操作装置２０か
ら停止指示を入力すると（ステップＳ３４）、対応する
ロボットコントローラ１１へ停止指令を出力する（ステ
ップＳ３５）。

【００２５】なお、ここでも、ステップ／サイクルモー
ドの場合と同様、起動スイッチ３１を押している間ロボ
ット１０を動かし続け、起動スイッチ３１をオフすると
ロボット１０を一時停止させるように構成することも可
能である。

【００２６】したがって、本実施形態によれば、統一制
御装置１２で自動作成されたプログラムを作業単位で操
作しうる統一操作装置２０を設けたので、多数のロボッ
ト１０ａ〜１０ｃからなる集合体の動作を作業単位で確
認することができるようになり、利便性が大幅に向上す
る。

【００２７】また、単独モードを選択した場合には、現
在設定されているプログラムとは別に、任意の作業単位
を任意のロボット１０に実行させて動作確認を行うこと
ができるので、ティーチングの修正などを行う際に、作
業単位ごとに修正動作の確認を簡単に行うことができ
る。

【００２８】なお、本実施形態では、作業設備としてロ
ボットのみを用いた場合について説明したが、これに限
定されないことはもちろんである。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、制御手段で自動生成されたプログラムを作業
単位で操作しうる操作装置を設けたので、複数の作業設
備からなる集合体の動作を作業単位で確認することがで
きるようになり、利便性が大幅に向上する。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加え、変更手段を設けて現在設定
されているプログラムとは別に任意の作業単位を任意の
作業設備に実行させて動作確認を行うことができるの
で、ティーチングの修正などを行う際に、作業単位ごと
に修正動作の確認を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す装置構成図

【図２】 図１に示す統一操作装置の一例を示す外観図

【図３】 ステップ／サイクルモード選択時の統一操作
装置の処理手順を示すフローチャート

【図４】 図３に対応する統一制御装置の処理手順を示
すフローチャート

【図５】 指示データの構成例を示す図

【図６】 単独モード選択時の統一操作装置の処理手順
を示すフローチャート

【図７】 図６に対応する統一制御装置の処理手順を示
すフローチャート

【符号の説明】

１０…ロボット（生産設備） １１…ロボットコントローラ １２…統一制御装置（制御手段） ２０…統一操作装置 ２２…指示データ作成部（出力手段） ２３…ディスプレイ（表示手段） ２４…キースイッチ（選択手段） ３４…モード選択スイッチ（変更手段） ３６…作業単位選択スイッチ（変更手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のワークに対する一連の作業を複数
   の作業設備を用いて行う生産システムで、１つのワーク
   と１つの作業要素とで定義される各作業単位ごとにそれ
   を実行する作業設備を割り当て、この割当て結果から各
   作業設備のプログラムを自動生成し、各作業設備の動作
   を統括的に制御する制御手段を備えた生産システムにお
   いて、プログラム後の各作業単位の動作を確認するため
   の操作装置であって、 １または複数の作業単位からなるプログラムを表示する
   表示手段と、 当該表示手段に表示されているプログラムの中から動作
   確認したい作業単位を選択する選択手段と、 当該選択手段によって選択された作業単位の動作確認指
   令を前記制御手段へ出力する出力手段と、 を有することを特徴とする動作確認用操作装置。
2. 【請求項２】 前記選択手段は動作確認したいワーク、
   作業要素、および作業設備の組合せを変更するための変
   更手段を含むことを特徴とする請求項１記載の動作確認
   用操作装置。